کشف سازوکار ضدپیری

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از وبگاه سای‌تِک‌دِیلی (SciTechDaily)، یک تیم چندملیتی به سرپرستی دانشمندان دانشگاه کالج لندن، سازوکار (مکانیسم) جدیدی را کشف کرده‌ است که پیری طبیعی سلول‌های ایمنی، یکی از ۹ نشانه پیری، را کُند می‌کند و حتی شاید از آن جلوگیری ‌کند.

این سازوکار عمر سیستم ایمنی را افزایش می‌دهد

به گفته محققان، کشف آزمایشگاهی (سلول‌ها) و موفقیت در آزمایش روی موش‌ها غیرمنتظره بود. آن‌ها معتقدند استفاده از این سازوکار ممکن است عمر سیستم ایمنی بدن را افزایش دهد و افراد را قادر به زندگی سالم‌تر و طولانی‌تر کند؛ همچنین می‌تواند به‌عنوان درمانی برای بیماری‌هایی مانند سرطان و زوال عقل استفاده شود. یافته‌های آن‌ها به‌تازگی در مجله زیست‌شناسی سلولی طبیعت  (Nature Cell Biology) منتشر شده است.

دکتر اَلِسیو لانا (Alessio Lanna)، استاد افتخاری بخش پزشکی کالج دانشگاهی لندن، گفت: سلول‌های ایمنی همیشه در حالت آماده‌باش کامل و مبارزه با عوامل بیماری‌زا هستند. آن‌ها برای اینکه مؤثر باشند باید چندین دهه در بدن باقی بمانند؛ اما استراتژی‌های به‌کار گرفته شده برای انجام این محافظت در سراسر زندگی، تا حد زیادی ناشناخته هستند.

دکتر لانا اضافه کرد: در این پژوهش، ما به دنبال یافتن سازوکارهایی برای اعطای طول عمر به سلول‌های سیستم ایمنی، معروف به سلول‌های T، در شروع پاسخ ایمنی در برابر یک آنتی‌ژن، ماده خارجی که توسط مکانیسم‌های نظارت ایمنی دفاعی بدن شناسایی می‌شود، بودیم.

چرا سیستم ایمنی پیر می‌شود؟

هر کروموزوم یک کلاه محافظ به نام تلومر دارد که یک توالی دی‌اِن‌اِی خاص است و هزاران بار تکرار می‌شود. این توالی دو کارکرد دارد؛ اول اینکه از نواحی کُدکننده کروموزوم‌ها در برابر آسیب محافظت می‌کند و دوم اینکه به عنوان یک ساعت پیرشدگی (aging clock) عمل می‌کند که تعداد تکرارها (همچنین به‌عنوان تقسیم شناخته می‌شود) را که یک سلول می‌تواند انجام دهد، تنظیم می‌کند.

سلول‌های T (نوعی گلبول‌ سفید یا سلول‌های ایمنی)، مانند سایر سلول‌ها، تلومرهایی دارند که با هر تقسیم سلولی کوتاه می‌شوند (ساییدگی تلومر). وقتی تلومرها به طول بحرانی می‌رسند، سلول تقسیم‌شدن را متوقف می‌کند و وارد پیری می‌شود؛ این فرآیندی است که توسط سیستم ایمنی دفع می‌شود یا در شرایطی تغییریافته و ناکارآمد باقی می‌ماند.

سیستم ایمنی دیگر به طور مؤثر عمل نمی‌کند و این منجر به عفونت‌های مزمن، بیماری‌های سرطانی و مرگ می‌شود. ساییدگی تلومر به‌عنوان یکی از نشانه‌های پیری توصیف شده است.

نتایج پژوهش

محققان در این پژوهش، در شرایط آزمایشگاهی، قدم اول را برای پاسخ ایمنی لنفوسیت‌های T در برابر یک میکروب (عفونت خارجی) برداشتند. آن‌ها به طور غیرمنتظره‌ای، واکنش انتقال تلومر را بین دو نوع گلبول سفید، در وزیکول‌های خارج‌سلولی (ذرات کوچکی که ارتباط بین سلولی را تسهیل می‌کنند) مشاهده کردند.

یک سلول ارائه‌دهنده آنتی‌ژن (APC)، متشکل از سلول‌های B، سلول‌های دندریتیک یا ماکروفاژها، به‌عنوان یک اهداکننده تلومر به لنفوسیت T یعنی سلول گیرنده تلومر عمل می‌کند. با انتقال تلومرها، سلول T گیرنده دارای عمر طولانی و ویژگی‌های حافظه و سلول‌های بنیادی شد و سلول T را قادر ساخت تا در درازمدت از میزبان در برابر عفونت کُشنده محافظت کند.

واکنش انتقال تلومر، تلومرهای خاصی را حدود ۳۰ برابر بیشتر از «تلومراز» گسترش داد. تلومراز تنها آنزیم سنتز دی‌اِن‌اِی است که به حفظ تلومر در سلول‌های بنیادی، سلول‌های سیستم ایمنی بدن، اختصاص دارد و در بافت جنینی، سلول‌های تولیدمثل و اسپرم یافت می‌شود.

پروفسور لانا توضیح داد: واکنش انتقال تلومر بین سلول‌های ایمنی نشان می‌دهد که سلول‌ها قادر به تبادل تلومرها به‌عنوان راهی برای تنظیم طول کروموزوم قبل از شروع فعالیت تلومراز هستند. این امکان وجود دارد که پیری به سادگی با انتقال تلومرها کُند یا درمان شود.

استفاده از سازوکار جدید

با کشف مکانیسم جدید ضدپیری، همان تیم پژوهشی دریافتند که وزیکول‌های خارج‌سلولی تلومر را می‌توان از خون پاکسازی کرد. هنگامی که آن‌ها به سلول‌های T اضافه شدند، فعالیت‌های ضدپیری را در سیستم ایمنی انسان و موش نشان دادند.

محققان کشف کردند (در سلول‌های انسان و موش) که آماده‌سازی وزیکول خارج‌سلولی خالص‌شده ممکن است، به تنهایی یا در ترکیب با یک واکسن تجویز شود و این حفاظت ایمنی طولانی‌مدت ممکن است از نیاز به واکسیناسیون مجدد جلوگیری کند.

از سوی دیگر، می‌توان واکنش انتقال ‌دهنده تلومر را به صورت مستقیم در سلول‌ها تقویت کرد. دانشمندان به پژوهش‌های بسیار بیشتری نیاز دارند؛ ولی می‌گویند که این امکان اَشکال جدید درمان‌های پیشگیرانه برای پیری و سن سیستم ایمنی را نشان می‌دهد.

پروفسور لانا در پایان گفت: بیش از ۴۰ سال است که بر روی زیست‌شناسی (بیولوژی) تلومر مطالعه شده است. به مدت چندین دهه، یک آنزیم منفرد، تلومراز، به‌عنوان تنها مکانیسم مسئول افزایش طول تلومر و حفظ آن در سلول‌ها شناخته شده است. نتایج پژوهش ما روشن می‌کند که چگونه یک سازوکار متفاوت برای گسترش‌ تلومرها نیازی به تلومراز ندارد و چطور هنگامی که تلومراز هنوز در سلول غیرفعال است، عمل می‌کند.